‘Bậc thầy bùng nổ’ giành giải Toán học 3 triệu USD

Quỹ giải thưởng Breakthrough, được xem như “Oscar của khoa học”, ngày 19/4 công bố thông tin trên.

“Tôi bất ngờ quá. Phải mất một lúc tôi mới bình tĩnh lại được. Đây là một vinh dự lớn”, nhà toán học 64 tuổi chia sẻ với tờ Scientific American khi nhận tin.

Frank Merle giành giải nhờ những nghiên cứu đóng góp lớn cho sự hiểu biết của nhân loại về phương trình tiến hóa phi tuyến. Đây là công cụ toán học dùng để mô tả sự thay đổi theo thời gian của sóng, chất lưu (như nước, không khí) và các hệ thống động lực khác.

Trọng tâm nghiên cứu của ông hướng vào các điểm kỳ dị, là những thời điểm hoặc vị trí mà lời giải của phương trình đột ngột tăng vọt đến vô hạn. Ông đã giải quyết được nhiều vấn đề nền tảng, bao gồm việc chứng minh rằng một số phương trình vốn được cho là “ổn định” thực tế lại có thể “bùng nổ” (trở nên vô hạn) chỉ trong một khoảng thời gian hữu hạn.

Được nhận khoản tiền thưởng lớn, song điều khiến Merle phấn khích hơn cả là khi ông tìm ra cách tiếp cận mới cho những bài toán này, hầu hết mọi người đều không tin rằng ông có thể tạo ra điều gì thú vị.

“Thế rồi hết bài toán này đến bài toán khác lần lượt được giải quyết. Và giờ những nỗ lực đó đã nhận được sự công nhận rộng rãi”, Merle nói.

Trong suốt sự nghiệp, những đóng góp của Merle đã làm thay đổi nhiều giả định nền tảng trong lĩnh vực, tạo ra các kết nối sâu sắc giữa toán học và vật lý, đồng thời mở ra hướng đi mới cho những bài toán khó nổi tiếng chưa có lời giải.

Nghiên cứu nổi bật nhất của ông là công trình về phương trình Schrödinger phi tuyến trong vật lý lượng tử. Ban đầu, ông phân loại toàn bộ cách thức mà phương trình này có thể “bùng nổ”. Sau đó, ông cùng cộng sự chứng minh được rằng ngay cả phiên bản “phi tập trung” của phương trình này, vốn luôn được tin là cực kỳ ổn định, thực chất vẫn có thể bị phá vỡ và trở nên vô hạn.

Ngoài ra, khi nghiên cứu về giả thuyết phân rã soliton (dự đoán rằng mọi sự xáo trộn của sóng cuối cùng sẽ tan ra thành các nhóm sóng ổn định, giữ nguyên hình dạng), Merle cùng các cộng sự đã phát triển những kỹ thuật toán học mạnh mẽ để phân tích cách năng lượng di chuyển và tập trung trong các hệ thống này.

Ông cũng hợp tác cùng hai nhà toán học Yvan Martel và Pierre Raphael để làm sáng tỏ cách các điểm kỳ dị hình thành trong phương trình kiểu KdV – loại phương trình mô tả các hiện tượng từ sóng nông cho đến những cơn sóng lừng (rogue waves) nguy hiểm trên đại dương.

Hiện, ngoài công tác tại Đại học CY Cergy Paris, Merle còn giữ ghế Giáo sư Giải tích tại Viện nghiên cứu khoa học cao cấp Pháp (IHES). Thời trẻ, ông lấy bằng tiến sĩ tại Đại học Pierre và Marie Curie – Paris VI, từng giảng dạy tại Viện Courant của Đại học New York (Mỹ) trước khi về Pháp, giành nhiều giải thưởng lớn. Năm 2014, ông là diễn giả toàn thể tại Đại hội Toán học quốc tế dành cho người có đóng góp đặc biệt quan trọng. Năm 2023, ông giành giải nghiên cứu Clay – giải thưởng quốc tế danh tiếng, vinh danh những đột phá về Toán học.

Breakthrough ra đời vào năm 2012 nhằm tôn vinh các nhà khoa học, truyền cảm hứng cho các nhà khoa học trẻ và thúc đẩy khoa học vì lợi ích toàn cầu. Giải này do các nhà khoa học và doanh nhân, bao gồm nhà vật lý Yuri Milner và CEO của Meta Mark Zuckerberg, khởi xướng.

Ba lĩnh vực được trao giải gồm Toán, Vật lý cơ bản và Khoa học sự sống. Mỗi giải trị giá 3 triệu USD. Các giải thưởng khác của quỹ này như New Horizons hay Maryam Mirzakhani New Frontiers dành cho các nhà khoa học trẻ, trị giá 50.000-100.000 USD.

Cho tới nay, Breakthrough là giải khoa học trao thưởng nhiều nhất thế giới. Số tiền thưởng năm nay lên tới 18,75 triệu USD.

Khánh Linh